（交通运输规划与管理专业论文）高速公路紧急救援系统研究.pdf

摘要 随着高速公路建设里程的增加，高速公路交通事故问题同益凸现。中国高速公路交 通事故的致死率比国外高很多，这表明中国的紧急救援技术还比较落后，因此高速公路 紧急救援系统研究具有重要的理论价值和现实意义。作为智能交通系统中紧急事件与安 全子系统的一个重要研究方向，高速公路紧急救援系统对降低事故死亡率具有重要的作 用；同时可以及时疏散阻塞交通，预防出现二次事故。 论文首先对比了国外紧急救援发展水平和中国现状，分析中国与国外差距，据此提 出有必要建立适应中国的高速公路紧急救援系统。随后分析了高速公路交通事故特点， 在此基础上对紧急救援系统的组成部分进行了阐述；预测了紧急救援系统的四个发展趋 势。 根据紧急救援组织顺序，把高速公路紧急救援系统的五个子系统：监控子系统、信 息传输子系统、救援组织子系统、救援实施子系统、救援管理子系统分别展开，详细论 述了各个部分的组成以及与整体的关系。论文从体制、设备、管理三个方面讨论了如何 加强高速公路紧急救援系统，提高救援效率，减少救援成本。 在比较分析无线网络与有线网络的特点后，提出基于无线通信系统的高速公路紧急 救援系统。论述了基于无线通信的高速公路紧急救援系统的需求及技术、经济可行性， 提出使用无线通信的救援系统设计方案。 建立了高速公路紧急救援系统评价指标体系，然后采用层次分析方法确定各个指标 的权重，并对评价体系进行了实例验算。最后总结研究成果及存在的问题。 关键词：交通工程：高速公路；紧急救援系统：无线通信；层次分析法 a b s t r a c t g r o w i n g w i t ht h ec o n s t r u c t i o no ff r e e w a y , t h ep r o b l e mo ft h et r a f f i ca c c i d e n to nf r e e w a y i sr e m a r k a b l ed a ya f t e rd a y t h ep e r c e n t a g eo fd e a t hi nt r a f f i ca c c i d e n ti sh i g h e ri nc h i n at h a n o v e r s e a s t h i si l l u m i n a t e st h a tt h et e c h n o l o g yo ft h eu r g e n c ys u c c o ri nc h i n ai sl a g g i n g s o t h ei n v e s t i g a t i o no nt h ef r e e w a yu r g e n c ys u c c o rm a k e ss e n s eo nt h e o r e t i ca n dp r a c t i c e a sa n a s p e c to ft h ee m e r g e n c ya n ds a f e t y , w h i c hi sas u b s y s t e mo fi n t e l l i g e n tt r a f f i cs y s t e m ，t h e f r e e w a yu r g e n c ys u c c o rc a nr e d u c et h ep e r c e n t a g eo fd e a t hi nt r a f f i ca c c i d e n t ；a tt h es a m e t i m e ，i tc a nd e c r e a s et r a f f i cj a mi nt i m ea n dp r e v e n ts e c o n d a r yt r a f f i ca c c i d e n t f i r s t l y , t h i sp a p e rc o n t r a s t st h ed e v e l o p m e n to fu r g e n c ys u c c o ro v e r s e a st h a nt h ea c t u a l i t y i nc h i n a i ta n a l y s e st h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e ma n ds u g g e s t st h ee s t a b l i s h m e n to ff r e e w a y u r g e n c ys u c c o rw h i c ha d a p t st h es i t u a t i o ni nc h i n a t h e nb a s i n go nt h ea n a l y s i so ft h e c h a r a c t e r i s t i co ft r a f f i ca c c i d e n to nf r e e w a y , i ts u m m a r i z e se v e r ys e g m e n to ff r e e w a yu r g e n c y s u c c o ra n df o r e c a s t st h ef o u rt r e n d so ff r e e w a y u r g e n c ys u c c o r a c c o r d i n gt o t h eo r g a n i z i n go r d e ro fu r g e n c ys u c c o lt h i st h e s i sd i s c u s s e st h ef i v e s u b s y s t e m sp a r t i c u l a r l y ：t h es u r v e i l l a n c es u b s y s t e m ；t h ei n f o r m a t i o nt r a n s m i s s i o ns u b s y s t e m ； t h eo r g a n i z i n go fs u c c o rs u b s y s t e m ；t h ei m p l e m e n to fs u c c o rs u b s y s t e ma n dt h em a n a g e m e n t o fs u c c o rs u b s y s t e m i td i s s e r t a t e st h ec o n n e c t i o nb e y o n dt h ef i v es u b s y s t e m sa n dt h e c o n n e c t i o nb e t w e e nt h ef i v es u b s y s t e m sw i t ht h eu r g e n c ys u c c o rs y s t e m t h e nf r o mt h e a s p e c t so fs y s t e m ，e q u i p m e n ta n dm a n a g e m e n t ，i td i s c u s s e sh o wt oi n t e n s i f yt h eu r g e n c y s u c c o rs y s t e ms oa st ot h ee f f i c i e n c yi si m p r o v e da n dt h ec o s to ft h es u c c o ri sr e d u c e d b a s i n go nt h ec o n t r a s to f w i r en e t w o r ka n dw i r e l e s sn e t w o r k ，t h i sd i s s e r t a t i o ns u g g e s t st h e f r e e w a yu r g e n c ys u c c o rb a s i n go nt h ew i r e l e s sn e t w o r k i t d i s c u s s e st h en e e da n dt h e f e a s i b i l i t yo ft e c h n o l o g ya n de c o n o m yo ft h eu r g e n c ys u c c o rs y s t e mw h i c hi sb a s i n go n w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n i ta l s od e s i g n st h ep r o j e c to ft h es y s t e m an e wi n d e xs y s t e mo ff r e e w a yu r g e n c ys u c c o ri sp r o p o s e df i r s t l y , a n dt h e nt h ew e i g h to f t h ei n d e xi sf i x e do nb yt h ea n a l y t i ch i e r a r c hp r o c e s s a ne x a m p l ei sb r o u g h ti nt oc h e c kt h e i n d e xa tl a s tt h eo i1atcomea n di m i t a t i o no ft h er e s e a r c ha r es u m m a r i z e d k e y w o r d s ：t r a f f i ce n g i n e e r i n g ；f r e e w a y ；u r g e n c y s u c c o rs y s t e m ；w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n ；t h e a n a l y t i ch i e r a r c hp r o c e s s 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：罹正锋2 岬年尹月2 e l 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：话亚磷 导师签名：勒【q z o o t 年争月叼e l 。7 年月7 日 长安大学硕十学位论文 1 1 研究背景 1 1 1 高速公路交通事故发展趋势 第一章绪论 自1 9 8 7 年中国建成第一条高速公路以来，高速公路建设已经得到了长足的发展，到 2 0 0 6 年底，中国的高速公路总里程已经达到4 5 4 万公里，名列世界第二位。高速公路 有着显著的经济效益和社会效益，有力地促进中国经济的发展，已经成为现代化交通的 重要标志。今后，随着中国国民经济和社会的蓬勃发展，公路客、货运输的迅速增长， 高速公路必将进一步发展。 然而，随着高速公路里程的增长，发生在高速公路上的交通事故也明显增加。根据 公安部资料统计显示，中国高速公路交通事故近6 年呈增长趋势，具体见表1 1 。 表卜1 中国高速公路交通事故统计表 年份事故次数( 次)死亡人数( 人) 受伤人数( 人)财产损失( 亿元)致死率1 2 0 0 0 年1 2 6 3 41 6 8 74 9 2 12 1 92 5 5 2 0 0 1 年 1 6 9 1 6 2 1 6 76 4 4 22 6 32 5 2 2 0 0 2 年 2 9 6 l l 3 9 2 71 2 2 5 35 2 22 4 3 2 0 0 3 年 3 6 2 5 75 2 6 9 1 4 8 6 76 9 82 6 2 2 0 0 4 年 2 4 4 6 66 2 3 51 5 2 1 35 7 8 2 9 1 2 0 0 5 年 1 8 1 6 86 4 0 71 5 6 8 15 7 92 9 0 数据来源：公安部交通管理局道路交通事故统计年报 表卜22 0 0 2 年高速公路与同程所有等级公路交通事故指标对比 对比项目 事故次数( 次)死亡人数( 人)受伤人数( 人) 高速公路 1 1 7 8 31 5 6 34 8 7 6 所有等级公路 2 5 6 l 4 7 62 0 7 5 注：高速公路与所有等级公路交通事故指标均为百公里平均数 另外有数据表明中国高速公路的单位罩程的事故率严重高于公路整体水平以及西 1 交通事故致死率：交通事故死亡人数彳伤1 l ：人数之比。 l 第一章绪论 方发达国家高速公路的单位里程的交通事故率。 西方发达国家高速公路每百公里的事故发生率仅为普通公路的3 0 - 5 1 ，每百公 里的事故致死率仅为普通公路的4 3 - 7 6 ，而交通流量却是普通公路的1 0 倍左右，因 此高速公路被认为是安全程度最高的公路。 1 1 2 建立高速公路紧急救援系统必要性分析 高速公路交通事故发生后，由于救援不及时或救援措施不当不能及时对受伤人员实 施有效救援，从而使人员抢救失去了有效时机，造成交通事故死亡率增高。据法国民防 部门统计f 1 1 ：同样伤势的重伤员，在3 0 分钟内脱险获救，其生存率为8 0 ；在6 0 分钟 内脱困获救，其生存率为4 0 ；在9 0 分钟内脱困获救，其生存率为1 0 以下，由此可 见，事故发生后的尽快施救，缩短被困伤员的获救时间，是减少事故死亡率的关键。 中国交通事故致死率远远高于国外，如2 0 0 5 年美国交通事故致死率为1 3 ，日本 为o 9 【2 1 ，而中国交通事故平均致死率为1 7 4 ，高速公路交通事故致死率更是高达 2 9 o ，这主要是因为抢救不及时造成的，因为8 5 的死亡者都是在交通事故发生3 0 分 钟后死去的。如果能够建立起有效的紧急救援制度，那么就可以大大减少因抢救不及时 而死亡的人数。事实证明，中国高速公路交通现状和紧急救援所存在的问题已严重制约 和影响国民经济持续健康快速发展和建立和谐社会目标的实现，高速公路紧急救援跟不 上时代发展步伐的被动局面必须得到改变。 高速公路避免了混合交通，加上良好的管理设施，其交通事故率国外仅为一般公路 的1 1 0 左右，事故死亡率约为一般公路的1 3 左右【”。但中国高速公路建设起步较晚， 对高速公路的管理缺乏经验，使得高速公路的事故率很高，致死率大大超过正常数值。 1 2 高效紧急救援模式 1 2 1 紧急救援的原则和要求 高速公路紧急救援必须满足以下原则和要求： ( 1 ) 在事故发生后采取及时而有效的紧急救援措施，能够降低事故所造成的人员 伤亡与经济损失，预防二次事故的发生； ( 2 ) 减少因交通事故造成的交通拥堵、交通延误，确保交通安全、畅通，提高交 通运输效率； 2 长安人学硕士学位论文 ( 3 ) 降低交通事故的问接经济损失； ( 4 ) 降低交通事故对环境的污染。 1 2 2 科学合理紧急救援模式的提出 首先利用高速公路上的监控系统对高速公路上发生事故的车辆进行准确地自动定 位是本系统能否高效工作的前提。在对事故自动定位的过程中，还可以利用已有的电子 地图资料，对现场救援土作的展开提供必要的环境信息。根据事故发生的时间、气候、 季节、路段、车型、类型等信息，结合事故处理专家系统知识，对发生的紧急事件进行 救助。 充分合理利用高速公路上的紧急救援设备，采取先进的管理手段，最大限度降低事 故发生率和事故发生时的损失，最终达到减少交通阻塞、提高高速公路使用效率、促进 社会经济发展的目的是本系统的目标。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 国外紧急救援研究概况 紧急救援系统( e m e r g e n c ym a n a g e m e n ts y s t e m ，e m s ) 是一个特殊的系统，它的基 础是先进的交通信息系统( a t i s ) 、先进的交通管理系统( a t m s ) 及有关的救援机构 和设备。通过a t i s 和a t m s 将交通监控中心与专业的救援机构联合成有机的整体，为道 路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务【4 1 。高速 公路紧急救援系统作为智能交通系统( i t s ) 中一个重要的子课题，它将先进的信息技 术、通讯技术、自动控制技术、智能技术以及计算机网络技术有效地综合运用于整个交 通运输管理体系，将道路、管理者和驾驶员系统结合，使之成为有机整体。 发达国家高速公路建设较早，现在已经形成了比较完善的紧急救援体系，对于高速 公路交通事故的紧急救援形成了一套比较成熟的处理办法。通过从事故的检测和确认到 事故的最后清理这一全过程开展工作，同时采取先进的i t s 技术，包括了计算机技术、 j | f 控技术、t g i s 技术、g p s 技术和数据库技术，保汪了各类救援人员能密切配合和有 效联动，达到快速、有效地开展救援工作的目的。 ( 1 ) 美国高速公路交通事故紧急救援 美国高速公路的事故紧急救援有一套运用得比较成熟的程序。紧急救援的全过程被 3 第一章绪论 叫做高速公路事故管理( f i m ) 。高速公路事故管理过程是一个相互协调的系统工程，这 一系统由7 个部分组成，具体包括前期规划、调查和取证、反应时间、现场管理、清理 时间、驾驶人员信息和恢复交通时间。f i m 的目的不仅在于挽救生命和财产，还在于减 少因交通堵塞造成的损失及二次连锁事故发生的可能性。在这7 个部分的每个阶段，美 国都做得非常的严密。美国的救援体系很完善，这就为事故救援的快速进行提供了一个 组织上的保障和前提。除了完善的体系外，美国高速公路上配套的设施也相当完善，除 了常规的安全设施如交通标志、标线等的完善外，其它如监控设施和闭路电视在美国的 高速公路上也很齐全。这些设施的完善除了有利于对事故的预防外，在事故发生时，也 可以通过这些先进的设备配合救援人员在第一时间对事故进行检测和确认，在救援过程 中通过各个部门的紧密配合达到高效救援的目的。美国在管理中心设置急救中心，接到 紧急电话的事故报告后，立即向最近的急救站发出指令出动救护车，或派直升飞机抢救。 救护车通过无线电话与急救站、医院取得联系，及时组织救援工作。据美国运输工程师 协会( i t e ) 估计，高速公路使用事故管理后，在交通拥挤期间可以减少1 0 1 5 的行程 时间。亚特兰大n a v i g a t o r 系统建成后，事故检测和确认的时间由原来的4 2 m i n 减少到 1 i m i n ，降低了7 4 ；事故确认和自动产生事故响应之间的平均时间降低5 0 ( 从9 5 m i n 降n 4 7 m i n ) ；事故确认和车道清除之间的平均时间从4 0 5 m i n 降到2 4 9 m i n ( 降低了 3 8 ) 【5 1 。 ( 2 ) 日本高速公路交通事故紧急救援 在交通事故的紧急救援方面，日本以道路公团为代表，在管理中心设立急救车，消 防车昼夜待命，道路部门自行处理事故，这样就在很大程度上减少了事故的处理时间， 从而提高了处理的效率。在需要医疗等部门协助处理的事故时，日本改进了救援与救护 系统，日本的医生和护士在交通事故发生后，可以在救援救护途中抢救而不受其它医疗 制度的约束等。从而减少了一些繁琐的不必要的环节，争取了更多更快的抢救伤员的时 间，降低了事故的死亡率。因此，尽管曰本的汽车保有量在逐年的增加，但由于日本采 用了各种交通安全管理措施和交通事故紧急救援措施，使得其道路事故死亡率并没有因 汽车保有量的增加而上升，而是保持一个比较稳定的状态，甚至在1 9 7 1 1 9 7 9 年问，其 交通事故死亡人数在稳步回落，1 9 9 6 年以后尽管汽车保有量在继续增加，但事故死亡人 数却一直保持在一个相对稳定的水平，如图卜1 所示l 们。 4 长安大学硕：t 学位论文 图1 - 119 5 8 2 0 0 0 年日本道路交通事故死亡人数变化图 1 3 2 国内紧急救援研究概况 根据调研及查阅大量的相关资料表明，中国目前对于高速公路交通事故的紧急救援 还没有一套系统的处理办法，也没有一套完善的紧急救援体系，救援人员的专业化水平 不高，救援设施不齐全等等。这一系列原因导致了中国高速公路事故死亡率长期高居不 下，跟国外高速公路发达的国家相比差距很大。从1 9 9 7 年以来，中国每年死于高速公路 ? 交通事故的人数逐年攀升，致死率均在3 0 左右，这与发达国家3 的交通事故致死率存 在很大的差距【7 1 。而且随着中国高速公路通车里程的增加，事故伤亡人数与死亡呈较大 幅度的增长。 ( 1 ) 救援体系本身不完善 中国( 大陆) 从第一条高速公路开通运营到现在才十九年的历史，因此对高速公路 的运营管理方面的经验较少，相对高速公路发达的国家来说还存在很大的差距，对于交 通事故的紧急救援也存在许多的不足，其中一条就是紧急救援体系本身的不完善。中国 对高速公路交通事故的紧急救援工作还比较被动，由于没有一套成熟的体系来指导，事 故发生后只是采取就事论事，事前无相关紧急救援预案；一些地区对于事故的紧急救援 还缺少与当地的相关部门包括医院、交警等部f 、j 建立联动机制。对于高速公路交通事故 的救援缺少一些必要的破拆工具也是一个比较严重的问题。 ( 2 ) 事故报警不及时引起救援的不及时 中国目前对于交通事故的检测大多都是基于移动电话、路侧紧急电话和交警的巡逻 5 第一章绪论 而发现事故。这三种方式都具有一定的局限性。移动电话报警难以确定事故的确切位置， 而且重复报警较多，容易造成出警时的混乱；紧急电话每公里设置一对，有距离间隔； 交警的巡逻有时间间隔。 ( 3 ) 专业人员缺乏，各部门配合不协调，事故处理效率低 从很多的交通事故案例中发现，在现场救援过程中对事故的处理往往会一次处理不 彻底，造成事故的多次反复现象。出现这一现象的原因除了因事故处理人员的经验缺乏 外，一个重要的原因就是缺少专业的事故处理人员，人员的培训还跟不上事故处理的需 要。另一个原因就是在一些比较复杂的事故处理过程中往往各个部门的配合不协调，职 责不清楚，在处理事故过程中造成相互扯皮现象，从而导致事故的处理效率低下。根据 以上的分析可知，除了救援过程中的技术因素( 包括先进的事故检测技术) 和设施的不完 善外，引起以上一系列问题的一个相当重要的原因就是紧急救援体系的不完善，包括： 相关的机制、机构不健全，救援专业队伍的组建和训练不到位，以及救援的职责不严明， 各部门的配合不协调。 这些方面都需要加强，也就是说中国高速公路交通事故的紧急救援体系需要进一步 的完善，因此，构建一个完善的适应中国高速公路实际情况的救援体系对于事故的成功 处理是紧迫的，也是至关重要的。 1 4 全文研究技术的路线与内容 1 4 1 研究的技术路线 本论文研究遵从理论与实践相结合的原则。理论上，借鉴国外先进经验和交通安全 学的研究成果，建立高效的高速公路紧急救援系统。研究过程中充分利用图书馆以及网 络资源进行理论准备；其次运用社会调查的方法，深入高速公路管理部门实地调查，广 泛收集高速公路交通灾害及运营管理的数据和资料；系统地考察高速公路紧急救援现 状。论文经过提纲确定，草稿撰写，导师批阅，不断修改和补充完成。图卜2 概括了本 论文研究的技术路线。 1 4 2 研究的内容 本论文围绕“高速公路紧急救援系统研究”展丌，全文共分六章，各章内容安排如 下： 6 长安人学硕上学位论文 第1 章：绪论 本章首先分析了中国高速公路交通事故发展概况，进行了建立高速公路紧急救援体 系的必要性分析，提出建立合理高速公路紧急救援系统的原则和要求。在此基础上对比 了中国与美国、日本等紧急救援技术较为先进国家之间的差距。 图1 2 论文研究的技术路线 第2 章：高速公路紧急救援基本理论 总结高速公路交通事故特点，在此基础上将高速公路紧急救援分类，并对紧急救援 系统的组成部分进行了阐述：预测了紧急救援系统的四个发展趋势。 第3 章：高速公路紧急救援 根据紧急救援组织顺序，把高速公路紧急救援的5 个子系统：监控子系统、信息传 输子系统、救援组织子系统、救援实施子系统、救援管理子系统分别展丌，详细论述了 各部分的组成以及与整体的关系。 第4 章：基于无线通信系统的高速公路紧急救援系统 7 第一章绪论 在对比分析无线网络与有线网络的特点后，提出建立基于无线通信系统的高速公路 紧急救援系统。 第5 章：高速公路紧急救援系统评价 首先建立高速公路紧急救援系统评价体系，然后再用层次分析法确定各个指标的权 重，最后对评价体系进行了验算。 第6 章：结论 总结研究成果及存在问题。 8 长安大学硕十学位论文 第二章高速公路紧急救援基本理论 2 1 高速公路交通事故分析 高速公路作为一种现代化的交通设施，有其固有的特点，在高速公路上发生的交通 事故与在普通道路上发生的交通事故相比较也有其显著的特征，这些对 紧急救援工作都有重要的影响。 2 1 1 高速公路交通事故特点 上文提到与国外高速公路发达的国家相比，中国高速公路交通事故率较高。综合起 来，中国高速公路交通事故与普通道路相比较有以下几个特征： ( 1 ) 高速公路发生重、特大恶性交通事故多 高速公路上由于行车速度快，汽车运行时动量大，因而冲击力强，一旦发生交通事 故往往危害性大，死亡率高，后果严重。这种危害性和后果往往会超过普通公路上同类 交通事故的几倍、甚至几十几倍。中国较早建成的沈大高速公路1 9 9 0 年交通事故的致 死率为2 8 ，而同期2 0 2 囤道交通事故的致死率为1 2 。无论国内国外，高速公路所发 生的恶性交通事故已并不少见，造成的损失往往相当惊人。据统计，在高速公路发生的 交通事故中，轻微的交通事故所占比例微乎其微，直接财物损失在1 万元以上的事故占 了事故总数的7 0 。1 7 j ( 2 ) 追尾碰撞事故多 高速公路全封闭、立体交叉、控制进出、中央分隔、左右防护、分道行驶、超车专 道等特点决定了高速路面上的横向干扰少，所以来自侧面的碰撞和刮擦等事故较少，相 对表现为纵向追尾碰撞事故较多。同时，高速公路路面质量高、线型组合好，驾驶员的 视野较开阔、视线良好，车速就比较高，通常都达到8 0 1 0 0k m h 左右。由于车速的提 高，驾驶员的动视力会有所下降。实验表明，当行驶车速达至0 9 0 k m h 以上时，人的动视 力比静视力会低1 0 - - - - 2 0 ，特别是在雾天或能见度较差的情况下，对远处的前方车辆无 法识别，往往导致追尾碰撞事故。另外，车速的提高还会使车辆的制动安全距离增大。 理论研究表明，汽车的制动安全距离和汽车的车速平方成萨比例增长，后车的制动安全 距离的扩大必然增加了发生追尾碰撞事故的机会，有时甚至引起连锁反应，造成几十辆、 甚至上百辆车追尾相撞。如1 9 9 6 年1 1 月2 4 日早晨7 时，因雾大，能见度差，在沪宁高速 9 第一二章高速公路紧憩救援系统基本理论 公路上发生一起4 4 辆汽车追尾碰撞事故，共造成l o 人死亡，1 1 人受伤的重大交通事故【8 j o ( 3 ) 爆胎引起的横向冲撞事故多 高速公路行车车速高，单位时间内轮胎与路面接触的次数多，轮胎与地面摩擦和变 形的频率加大，胎体内帘线层与帘线层间的摩擦加剧，这就必然导致胎内温度升高。特 别是在高原山区或炎热暑期，因外界空气稀薄和温度升高，长途行驶在高速公路上的汽 车轮胎内部温度会更高，从而导致帘线受力超限而爆破。单侧轮胎爆破往往会造成汽车 偏离行车道而冲撞护栏，严重时会冲出路面造成重大事故。据统计，沪宁高速公路自1 9 9 6 年9 月1 5 同开通至1 9 9 6 年底，在三个多月时间内，仅江苏段由于车辆爆胎引起的事故 就共发生1 1 8 起【们。 ( 4 ) 夜间事故率高 高速公路夜晚的交通事故率比白天高，并且事故死亡率也比白天高。据资料统计， 夜间发生的事故约占6 5 ，夜间交通事故死亡人数占总死亡人数的7 2 。夜间行车视线 差，长距离没有照明设施，行车参照物少，长时间高速匀速行驶极其单调，容易使驾驶 员疲劳等客观因素是造成夜间事故率高的重要原因。【加】 2 1 2 高速公路交通事故的原因分析 大量的调查数据分析表明，高速公路上发生交通事故的主要因素为：驾驶员因素、 车辆因素、道路与环境因素。 l 驾驶员因素 在高速公路交通事故中，人的因素是主要因素，主要表现为： ( 1 ) 法制观念淡薄 对高速公路的管理规定熟视无睹，超速、超载、违章超车时有发生，从而造成了不 应发生的交通事故。 ( 2 ) 缺乏高速公路驾驶经验 中国的驾驶执照考试不包括高速公路考试，因此低驾龄的驾驶员普遍缺少高速公路 行车经验，加上高速公路上的车辆车速较高，很容易造成交通事故。 ( 3 ) 不适应高速公路管理环境 l o 长安大学硕十学位论文 很多驾驶员对高速公路标志、标线的含义不是很理解，不能很好地利用高速公路依 靠标志牌、可变情报板等传达的管理信息。 2 车辆因素 ( 1 ) 车辆性能差异大 中国高速公路上行驶的车辆性能差异很大，特别是载货货车经常因为功率过小，出 现发动机过热、拉缸等故障。 ( 2 ) 制动性能差 车辆制动性差是造成追尾事故的一个主要原因。 ( 3 ) 轮胎质量标准低 中国车辆轮胎质量与发达国家相比存在一定的差距，特别在夏季，爆胎成为诱发高 速公路交通事故的主要因素之一。 3 道路与环境因素 ( 1 ) 路面状况 由于交通事故、原油污染、路基下沉或路面施工质量不高造成路面损坏得不到及时 维修影响到交通安全。 ( 2 ) 路肩情况 高速公路路肩宽度有限，故障车辆在路肩上停靠会占用行车道，这就给交通安全造 成极大隐患，如果不开启车辆后灯，放置警示标志，很有可能造成交通事故。 ( 3 ) 恶劣天气因素 冰、雪、雾、雨等恶劣天气条件下因视距不良、制动距离增加，使事故发生率升高， 并且很容易造成二次事故。 2 2 高速公路紧急救援系统组成 2 2 1 紧急救援系统结构分析 高速公路紧急救援涉及路政、交警、医院、消防、保险、媒体等部门，只有上述部 门紧密配合、协调合作才能圆满地处理各种交通事故。救援指挥中心在获取事故信息后， 第二章高速公路紧息救援系统基本理论 迅速将信息传给各救援部门，紧急救援队伍快速抵达事故 现场展开救援，对现场进行必要的交通管制，并将信息反 馈给信息中心。指挥中心根据反馈的信息实时调整交通管 理方案并向附近的驾驶员提供有关交通事故的情报。医 院、消防、保险、媒体等部门做好救援准备和善后工作。 图2 1 给出了高速公路紧急救援结构框图。 2 2 2 高速公路紧急救援工作流程 高速公路交通事故紧急救援主要工作流程如图2 2 所示。救援系统构建在道路监控系统的基 础上，交通事故发生后，救援指挥中心与 道路监控中心联动工作【1 2 】。事故当事人可 利用高速公路路侧紧急电话或移动电话 报警，高速公路交通巡逻车采用无线集群 电话系统报警；高速公路发生事故后会使 交通流发生异常变化，监控系统据此可以 判断可能的交通事故；监控中心管理人员 可利用监控系统发现摄像机覆盖区域的 突发事件。监控中心接- n 手p 警后，立即记 录交通事故信息( 包括时间、地点、事故 严重程度等) ，同时启动监视系统、g p s 系统等进行事故定位，对事故信息做出初 突发事件报警i 图2 - 1 紧急救援结构框图 图2 - 2 高速公路紧急救援工作流程图 步的分析，在制定救援方案的基础上自动生成救援需求和事故处理方案，为有关部门提 供至事故地点的最佳路线，并通过通信系统下达救援指令，同时发送事故信息和相应的 交通管理信息。对重大交通事故上报上级主管部门，并接受上级主管部门的指挥。根据 不同的救援需求和各职能部门的分工，向各有关部门通报事故及救援信息，协调组织救 援工作，并将事故现场情况及时反馈给指挥中心，以便救援系统能够及时修正救援方案。 在事故处理完毕后，事故数据库记录详细的事故救援处理信息，分析评价救援工作得失， 为下次制定救援方案提供参考。 1 2 长安人学硕士学位论文 2 3 紧急救援发展趋势 2 3 1 紧急救援知识培训 1 普通人群紧急救援知识的普及 与国外技术发达国家相比，中国交通事故致死率比较高。中国致死率最高的几个省 份依次是西藏、贵州、青海、云南、甘肃【1 3 】，这些省份的一个共同特点是交通不发达， 人烟稀少，因此从交通事故发生到救援必然要花费更多的时间。 交通事故发生以后最初的l o 分钟，在国际上习惯称为“白金时间，如果这1 0 分 钟处理的好，事故死亡率就会大大降低。在欧美等一些国家，交通事故发生以后，一般 会有人出来进行救助，等待救护车的到来，这样死亡率就大大降低；中国懂得急救知识 的很少，通常是一堆人围着不知道怎么办，错过了最佳的救助时间，死亡率很高。因此 应采取措施，加强普通人群急救知识的培训，使第一个发现事故的人成为第一个参加事 故救援的人，确保在专业急救员到达以前进行必要的救助。 2 驾驶员急救知识考核 对于受伤人员的抢救越及时，伤害程度越轻。但发生事故后能够最早到达现场的往 往不是医务人员，而是车辆驾驶人、乘车人、行人、现场目击人员等，他们是最有条件 在第一时间采取措施抢救受伤人员的人【m 1 。因此，在德国，根据道路交通安全工作大纲 的要求，每个申请考取机动车驾驶执照的人，在学习驾驶的同时，都必须接受由当地红 十字会组织的至少8 h 的紧急知识培训，掌握在交通事故现场对受伤人员的初步救护技 能，如伤口包扎、移动到安全透风之处等。没有这个培训证书，即使通过了所有的驾驶 考试，也不能领到驾驶执照。 另外，德国的交通法规还规定，每个途经事故现场的车辆驾驶及其乘客，都有责任 和义务对事故受伤者进行救助并帮助发送呼救信号。如果视而不救，不仅要受到舆论的 谴责，还会受到相应的处罚。 中国的驾驶执照考试目前还没有急救知识考核的内容，建议在考领驾驶证时进行急 救知识培训、考核，这样在抢救受伤人员时驾驶员就可以按照急救知识进行救护，及时 救助事故受伤人员。 3 建立专业救护通道 1 3 第二章高速公路紧急救援系统皋奉理论 通常到现场参加救援的医护人员数量非常有限，再加上业务不是很精通，往往会耽 误最佳的救治时间。建立专业的救护通道可以使医院的最佳资源得到充分地利用，提高 救援效率。 在美国德州的圣安东尼奥，有一项称为“生命联系( l i f e - l i n k ) 的紧急医护 救治工程( 1 9 9 8 年建成启用，总成本为3 2 5 万美元，年均运营与管理费为2 5 万美元) 。 它利用双向声像通讯技术，使急诊室内的医生能直接与现场救护人员对伤员进行会诊。 虽然医生和救护人员对这种远程紧急医疗救护技术持有不同的意见，但在乡村地区，它 已经起到越来越积极的作用。【1 5 】 2 3 2 智能运输系统( it s ) 智能运输系统( i t s ) 的目的在于综合运用先进的信息通讯、网络技术、自动控制、 交通工程等手段，改善道路交通系统的运行状况，提高运输效率和安全性，减少交通事 故，降低环境污染，从而建立起一个智能、安全、便捷、高效、舒适、环保的综合运输 体系。i t s 包含的内容十分广泛，其中道路系统的智能安全保障技术、车辆的智能安全 保障技术和交通管理中的智能安全保障技术对提高紧急救援水平有重要的作用。【1 6 】 智能运输系统( i t s ) 涉及到紧急救援的技术主要有道路智能安全保障技术、车辆 智能安全保障技术、交通管理智能安全保障技术等方面。 1 道路智能安全保障技术 ( 1 ) 环境监测器( e n v i r o n m e n t a ld e t e c t o r s ) 环境监测器用以检测道路上灾害性的天气状况，例如结冰、浓雾等。它使用传感器 对道路交通环境进行监测，然后对出行者发布危险警告，必要时通知道路管理部门采取 一定的措施改善道路状况。 ( 2 ) 车道使用控制装置( l a n eu s ec o n t r 0 1 ) 车道使用控制装置的作用主要有： 1 ) 车道使用控制装置的作用是限制、警告、诱导出行者，控制出行者，控制道路 中的某一条车道； 2 ) 当道路交通需求接近通行能力时，通过上游区段的车道使用限制，保持稳定的 车流运行，以便改善道路的服务功能，避免产生拥堵； 1 4 长安大学硕士学位论文 3 ) 在道路比较拥堵时，减少追尾事故的发生；均衡道路延误的空间分布，为下游 道路保存部分通行能力； 4 ) 当发生严重事件，或因车道施工而导致通行能力下降时，提高道路整体的运行 效率； 5 ) 将部分车辆分流到其他道路，或限制其出发时间，以保证主干道的通畅。 2 车辆的智能安全保障技术 车载的智能设施种类繁多，其中有些还同时具有辅助驾驶以及安全保障的功能。 大型车辆驶出路外，常引发严重的交通事故，因此非常有必要设置预警装置，以便 及时提醒驾驶员立即采取措施，改变车辆方向，避免事故的发生。该系统设定一个指标： 跨越界线的时间，即车辆从现在的行驶位置，如果不改变行车轨迹，则其跨越特定界线 的时间。在这个系统的警告时间算法中，通常要夸大车辆在驶出车道之后的临界行驶线 路的曲度，以获得一定的安全系数。 3 交通管理的智能安全保障技术 ( 1 ) 闭路电视监视系统 该系统的一个重要职能是在较为危险的地点重点监控事件的发生，以便在最短的时 间内采取紧急应对方案。 ( 2 ) 电子标志系统 利用电子可变情报板以及可变速度限制标志，实时发布交通信息及适时变化的速度 控制方案。 2 3 3 高速公路紧急救援产业化 1 国外紧急救援产业概况 困际医疗紧急救援起源于6 0 年代初期，由交通救援发展而来，发源地是法国，现 己发展至全世界。目前全球共有五大知名救援公司：国际s o s 救援公司、安盛援助公 司、优普环球援助公司、世界急救公司、美迪斯援助公司从事国际医疗紧急援助业务， 他们在全球设立救助中心，有专职医生专家会诊，2 4 小时值班，有着一整套极为完善的 商业化运作系统。u 7 1 第二章高速公路紧急救援系统基本理论 国外救援产业已经有三十多年的历史，现在已发展成继银行、邮电、保险之后的第 四大产业。为了适应这一客观发展趋势，通过商业化的救援服务促使中国救援工作的产 业化是发展的必然趋势。 2 高速公路交通事故救援产业化需求 随着中国公费医疗的改革，医院体制也发生着巨大的变化，原来福利性医院均相继 变成商业性医院，国家取消了大部分补贴，由医院自负盈亏。这样一来，一旦发生事故， 伤者须到医院进行治疗，医疗保险不能及时得到，如果没有人给事故当事人预付医疗费 用，很有可能被医院拒之大门之外。 救援产业化可以解决以上问题。救援公司在接到报警后可以帮助联系医院、暂行支 付医疗费用。事后可由紧急救援公司替当事人向保险公司索赔。 3 紧急救援产业化策略 紧急救援公司既不同于纯医疗机构也不是保险公司，而是介于这两者之间的新型实 体，国内目前还没有这种公司。要实现紧急救援产业需要解决以下几个关键问题： ( 1 ) 寻求政府的支持 中国政府每年为高速公路交通事故紧急救援投入大量人力、物力，不计效率、代价 的实施救援。救援公司可以从专业、高效的角度切入寻求政府支持。 ( 2 ) 寻找合作伙伴 高速公路紧急救援需要的专业设备较多，紧急救援公司不可能全部配备，最好能与 当地的高速公路路政大队或交警等部门合作，实现资源优势互补。 ( 3 ) 建立高效的救援队伍 依据国外救援公司的成功经验，要想打开市场，必须提供优质的服务。为使救援快 速、高效，必须建立一支训练有素的救援队伍。 2 3 4 通信系统向无线通信系统发展 由于有线局域网络需要布线，工程量巨大，而且容易遭受破坏，并且网络中的各站 点不能进行移动联网通信，不利于高速公路紧急救援中的移动监控：而如果采用电话线 路做传输媒介时，不但速率低、误码率高、线路可靠性差，而且敷设专用线路，布线施 1 6 长安大学硕士学位论文 工难度大、费用高、耗时多。而无线局域网络能较好的解决上面问题。基于无线网络的 管理信息系统支持视频会议、数据传输、视频现场监控等功能，使得这些常规管理项目 完全可以在无线网络技术的支撑下实现，克服了高速公路难以实现实时监控或采用有线 网络进行监控费用高的缺点。 由于具有上述优点，无线网络必将成为实现移动计算机网络的关键技术之一。在未 来的通信网中，无线网络即使不是构成计算网络的基础，也成为其中的一个重要组成部 分。 目前网络仍然以有线网络为主，主要原因是无线网络的产品价格偏高，另外一个原 因是技术不是很成熟。可以预期，未来若干年后，随着无线网络技术的发展，其产品的 价格也会下降，那时无线网络将成为整个网络中不可或缺的组成部分。 1 7 第三章高速公路紧急救援系统 第三章高速公路紧急救援系统弟二早面述岔j 芒r 糸忌微拔糸玑 3 1 高速公路紧急救援系统构成 目前国内对紧急救援系统的构成尚无定论，本文整合国内的几种系统构成理论，提 出更加条理化的系统构成理论。 根据高速公路交通事故救援参与时间顺序及不同的责任分工，将高速公路紧急救援 系统分为监控子系统、信息传输子系统、救援组织子系统、救援实施子系统、救援管理 子系统5 个部分。如果把紧急救援系统比喻成人体，那么监控子系统相当于人的感觉器 官，信息传输子系统就是神经网络，救援组织子系统好比是大脑，救援实施子系统起到 四肢的作用，救援管理子系统充当人体免疫系统的脚色。各子系统的责任如下： ( 1 ) 监控子系统 包括事故检测及事故定位，为实施救援赢得时间。 ( 2 ) 信息传输子系统 该子系统为紧急救援提供快速、可靠的信息通道。 ( 3 ) 救援组织子系统 高速公路交通事故紧急救援涉及诸多的业务部门，各部门紧密配合、协调工作是圆 满处理各种事故的基本条件。该子系统在得到事故信息后，迅速将信息传达给各救援部 门，并组织好医疗、消防、保险、媒体等部门的救援和善后工作。 ( 4 ) 救援实施子系统 紧急救援队伍在接到事故信息后迅速到达现场，对现场实行必要的交通管